卫星定位技术应用开发综合实训平台的制作方法

xiaoxiao2020-6-26  14

专利名称:卫星定位技术应用开发综合实训平台的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种教学平台,特别是一种卫星定位技术应用开发综合实训平台。
背景技术
GPS是英文Global Positioning System (全球定位系统)的简称。Teach-Onsite是卫星定位系统综合教学平台的简称。GPS是美国从20世纪70年代开始研制,于1994年全面建成,具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息,具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,广泛应用于军事、民用交通(船舶、飞机、汽车等)导航、大地测量、摄影测量、野外考察探险、土地利用调查、精确农业以及日常生活(人员跟踪、休闲娱乐)等不同领域。GPS又称为全球定位系统(GlcAal Positioning SystemGPS)是美国从上世纪70 年代开始研制历时20年耗资200亿美元于1994年3月完成其整体部署实现其全天候、高精度和全球的覆盖能力现在GPS于现代通信技术相结合使得测定地球表面三维坐标的方法丛静态发展到动态丛数据后处理发展到实时的定位与导航极大地扩展了它地应用广度和深度。载波相位差分法GPS技术可以极大提高相对定位精度。在小范围内可以达到厘米级精度。此外由于GPS测量技术对测点间地通视和几何图形等方面地要求比常规测量方法灵活、方便已完全可以用来施测各种等级地控制网。GPS全站仪的反展在地形和土地测量以及各种工程、变形、;地表沉陷监测中已经得到广泛应用在精度、效率、成本等方面显示出巨大的优越性。GPS车载终端依托卫星定位、地理信息及无线通信等技术手段,实时掌握车辆位置和状态数据,为物流运输企业提供调度管理信息的软硬件综合系统。整个系统主要有车载终端、GPRS无线通信网络、服务器软件和客户端软件组成。车载终端由主机模块、天线和可选配件组成,其中主机模块和天线构成了车载终端的基础部分,可实现实时定位,探测经纬度、时间、行进方向和速度的基本功能,主机上留有数据接口,可根据需要外接设备和传感器,以实现附件的功能要求。GPS/GPRS/CDMA车载终端产品是以internet为载体,实现终端与中心之间通讯连接。它与GPS/GSM车载终端相比,其卓越的数据传输能力及突出查询监控的时效性都得到充分体现,。监控范围广,依托网络覆盖,可实现全国漫游监控。数据传输速率高、误码率低、 稳定可靠。

实用新型内容现有技术无法用于教学,很难让学习直观的了解GPS工作原理,没有一套有系统有流程的实训环境。[0009]为了解决上述的技术问题,本实用新型的目的是提供一种直观、易学易用的卫星定位技术应用开发综合实训平台。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是卫星定位技术应用开发综合实训平台,包括平台链接板、GPS原理开发板和GPRS 原理开发板,所述GPS原理开发板的输入端连接有GPS芯片、输出端依次连接有第一 RS232 串口和第一电脑,所述GPS原理开发板的另一输出端通过第一 RS485接口与平台链接板的输入端连接,所述GPRS原理开发板的输出端连接有GPRS芯片、另一输出端依次连接有第二 RS232串口和第二电脑,所述平台链接板的输出端通过第二 RS485接口与GPRS原理开发板的输入端连接。进一步作为优选的实施方式,还包括一防盗检测开发板,所述防盗检测开发板的输入端分别连接有继电器、射频设备、防盗芯片、油量检测模块、温度检测模块,所述防盗检测开发板的输出端通过第三RS485接口与平台链接板的输入端连接。进一步作为优选的实施方式,还包括一高低电平检测模块,所述高低电平检测模块的输出端连接有信号模拟板,所述信号模拟板的输出端通过第四RS485接口与平台链接板的输入端连接。本实用新型的有益效果是本实用新型是现有的GPS产品是综合性的一体化产品,本发明这些GPS产品按技术和功能划分成不同的模块,GPS原理教学开发模组、GPRS原理教学开发模组。通过不同技术的划分,可以让学生更直观的观察和分析单个技术,掌握该技术的知识和应用,再将这些技术模组综合起来放入一个教学平台中,教导学生GPS是如何综合每个技术成为一个产品的,让学生更透彻的分析出每种技术的特征和功用,更全面的了解GPS。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。


图1是本实用新型的硬件方框图。
具体实施方式
参照
图1,卫星定位技术应用开发综合实训平台,包括平台链接板1、GPS原理开发板2和GPRS原理开发板7,所述GPS原理开发板2的输入端连接有GPS芯片3、输出端依次连接有第一 RS232串口 5和第一电脑6,所述GPS原理开发板2的另一输出端通过第一 RS485接口 4与平台链接板1的输入端连接,所述GPRS原理开发板7的输出端连接有GPRS 芯片11、另一输出端依次连接有第二RS232串口 9和第二电脑10,所述平台链接板1的输出端通过第二 RS485接口 8与GPRS原理开发板7的输入端连接。进一步作为优选的实施方式,还包括一防盗检测开发板21,所述防盗检测开发板 21的输入端分别连接有继电器22、射频设备23、防盗芯片M、油量检测模块25、温度检测模块26,所述防盗检测开发板21的输出端通过第三RS485接口 27与平台链接板1的输入端连接。进一步作为优选的实施方式,还包括一高低电平检测模块31,所述高低电平检测模块31的输出端连接有信号模拟板32,所述信号模拟板32的输出端通过第四RS485接口
433与平台链接板1的输入端连接。GPS产业的发展需要大量的专业技术人员,为了在尽量短的时间内培养出 GPS专业人才,就需要一套完整的GPS教学方案,不但让学生能够学到专业知识,同时还能培养学生的动手能力和实际工作经验。让学生全面了解GPS系统构成、GPS接收器的核心工作原理、GPS系统常用坐标系、GPS时间系统、GPS定位精度分析、NMEAO183标准输出协议、GPS/GPRS无线通信的联合应用、GPS防盗、GPS车辆检测、GPS状态模拟、GPS/GIS联合应用、GPS车载应用、GPS综合应用、GPS与智能交通的联合应用,帮助学生尽快成为GPS行业的高级人才。Teach-Onsite的功能主要分为四个部分GPS、GPRS、防盗检测和信号模拟。那么 Teach-Onsite是如何将这些功能实现并整合到一起的呢。从结构图中有个核心部分就是平台链接板,平台链接板在这里是作为数据传输的平台,而数据的传出控制则是来源于核心主板。下面我们分别来说明平台是如何来传输数据的,又是传输的什么数据。GPS芯片会主动接收卫星信号,GPS模块定位之后会接收到GPS的定位数据,这些数据通过GPS原理开发板的MCU处理后,以两种方式输出RS232和RS485。RS232是以串口的方式输出到计算机终端上,通过GPS接收机协议解析分析器来分析处理GPS定位协议数据包。RS485接口则是和平台链接板上的插槽连接起来,把分析后的GPS数据传传送出去。GPRS原理开发板的GPRS模块主要是负责无线网络的数据发送和接收,发送的数据则来源于核心模块通过RS485接口发送的,例如GPS的定位数据就是由核心模块控制GPS 板发送到GPRS板的。接收的数据也是通过RS485发送到核心模块的,核心模块接收到这些数据后可以通过显示屏来显示信息。防盗和检测到的数据,以及信号模拟的数据也是通过RS485接口输出,核心模块处理之后显示到显示屏上,再通过GPRS模块发送的无线网络中,在监控软件上才能看到这些数据。GPS开发平台实验功能板主要由GPS模块、MCU、电源、显示屏和串口等部分组成。 电源接通后,GPS芯片会检测GPS卫星信号,当检测到了 3颗以上的卫星信号后就会实时接收GPS定位数据。GPS定位数据通过MCU解析出GPS时间、经度和纬度后转发到IXD上进行显示;也可以直接通过串口将接收到的GPS定位数据完整输出,并通过GPS接收机协议分析器查看GPS定位的原始数据。分析器可以分析出卫星数据卫星信号强度和卫星在地球上的仰角和旋角,分析出定位数据经度、纬度、状态、速度、海拔和方向等。GPS数据输出主要有两种方式,一种是通过RS—232接口将数据全部输出,另一种是通过3485接口将数据传输给其他主板。RS-232是个人计算机上的通讯接口之一,由电子工业协会(Electronic Industries Association, EIA)所制定的异步传输标准接口。通常RS-232接口以9个引脚(DB-9)或是25个引脚(DB-25)的型态出现,一般个人计算机上会有两组RS-232接口,分别称为COMl和COM2。我们的GPS开发板用的是9个引脚的RS232接口。为了便于了解输出的数据内容,下面我们讲一下GPS接收机协议分析器。GPRS开发板对于学习了解GPRS模块有很大帮助,该开发板集成了国外知名品牌的GPRS芯片,完全支持国际通用的AT指令集。通电后,如上图所示,右下方红色的灯亮(电源灯),上面的灯不停的闪烁(信号指示灯),液晶屏显示“中国移动”四个字,并显示“信号状态指示图标”。将连接线插入上图右侧下方的串口中,通过GPRS协议分析器(或者其他串口
5调试工具),用AT指令(或者GPRS协议分析器中的按钮(其实也是AT指令,只不过把AT指令集成在了按钮当中))可以发短信、打电话、查看短信,就像两人用手机在交流信息一样,只不过手机是把底层的内容都封装在一个黑匣子当中,而我们的GPRS模块则是让黑匣子中的内容显示出来,便于学生学习研究,了解底层的通信原理;该开发板中有两个复位按钮, 上方的一个是控制显示屏的,当按下该复位按钮之后,显示屏上的内容会重新显示;下方的一个是控制M C U的,当按下该按钮之后,M C U重启。当GPRS板中有SIM卡并接通电源之后,显示屏上显示“中国移动”和“信号图标”这些内容。用这个板块可以和手机互通信息。其实起主要作用的是GPRS通信模块和MCU(程序控制芯片);我们用自己的手机可以通过GPRS网络向GPRS板下发指令,板块中的GPRS芯片负责接收指令(比如车辆被盗时,我们可以远程发送断油、断电等指令),然后做出处理。 也可以通过串口线,接到板块上串口中,通过串口向我们的手机发送信息。比如通过相应的设置,可以在某种情况下(车辆剧烈的震动,有人触摸等)让该板块自动的向我们的手机发送相关信息。以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换,这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
权利要求1.卫星定位技术应用开发综合实训平台,其特征在于包括平台链接板(1)、GPS原理开发板(2 )和GPRS原理开发板(7 ),所述GPS原理开发板(2 )的输入端连接有GPS芯片(3 )、 输出端依次连接有第一 RS232串口(5)和第一电脑(6),所述GPS原理开发板(2)的另一输出端通过第一 RS485接口(4)与平台链接板(1)的输入端连接,所述GPRS原理开发板(7) 的输出端连接有GPRS芯片(11)、另一输出端依次连接有第二 RS232串口(9)和第二电脑 (10),所述平台链接板(1)的输出端通过第二 RS485接口(8)与GPRS原理开发板(7)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的卫星定位技术应用开发综合实训平台,其特征在于还包括一防盗检测开发板(21),所述防盗检测开发板(21)的输入端分别连接有继电器(22)、射频设备(23)、防盗芯片(24)、油量检测模块(25)、温度检测模块(26),所述防盗检测开发板 (21)的输出端通过第三RS485接口(27)与平台链接板(1)的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的卫星定位技术应用开发综合实训平台,其特征在于还包括一高低电平检测模块(31),所述高低电平检测模块(31)的输出端连接有信号模拟板(32), 所述信号模拟板(32 )的输出端通过第四RS485接口( 33 )与平台链接板(1)的输入端连接。
专利摘要本实用新型公开了卫星定位技术应用开发综合实训平台,包括平台链接板、GPS原理开发板和GPRS原理开发板,所述GPS原理开发板的输入端连接有GPS芯片、输出端依次连接有第一RS232串口和第一电脑,所述GPS原理开发板的另一输出端通过第一RS485接口与平台链接板的输入端连接,所述GPRS原理开发板的输出端连接有GPRS芯片、另一输出端依次连接有第二RS232串口和第二电脑,所述平台链接板的输出端通过第二RS485接口与GPRS原理开发板的输入端连接。本实用新型让学生更透彻的分析出每种技术的特征和功用,更全面的了解GPS。本实用新型作为一种卫星定位技术应用开发综合实训平台广泛应用于教学中。
文档编号G09B23/18GK201984697SQ20112003808
公开日2011年9月21日 申请日期2011年2月14日 优先权日2011年2月14日
发明者秦方 申请人:广州市粤峰通讯科技有限公司

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